上海交通大學量子科學計算團隊近日宣布，正式推出全球首個量子科學計算平臺UnitaryLab，旨在為科學與工程領域提供突破性算力解決方案。該平臺聚焦于解決經典計算難以應對的高復雜度問題，通過自主研發的量子算法，在微分方程求解、數值線性代數、優化及機器學習等多個領域實現技術突破，標志著量子計算從理論研究向實際應用邁出重要一步。
UnitaryLab 1.0版本以微分方程求解為核心，成功構建了量子算法的完整鏈路，涵蓋算法設計、方程求解及量子線路生成。團隊研發的量子算法在理論層面顯著提升了計算效率：針對三維方程，效率提升超過6倍；五維方程效率提升達2.5萬倍；九維方程效率提升更突破1萬億倍。這一成果為高維科學計算提供了全新范式，尤其在地質勘探、氣象模擬等需要處理復雜方程的領域具有廣泛應用前景。
平臺的創新優勢源于上海交通大學金石、Nana Liu團隊提出的“薛定諤化”量子算法。該算法通過將偏微分方程轉化為量子系統可直接處理的酉演化形式，解決了傳統量子算法難以適配復雜工程計算的難題。例如，金融領域的Black-Scholes方程、地質領域的彈性波方程等均被納入平臺內置方程庫，用戶可直接調用進行計算。
為降低使用門檻，UnitaryLab 1.0整合了“模型構建-算法適配-結果可視化”全流程工具，并配備直觀操作界面。用戶無需具備量子計算專業知識，僅需輸入問題參數，系統即可自動完成量子化建模與計算。平臺同時支持科研與產業雙場景應用：教學端提供可視化量子線路編輯模塊，幫助學生理解算法原理；產業端則通過開放接口與主流量子硬件兼容，既可連接真機驗證，也能在普通辦公電腦上實現高精度模擬。
目前，UnitaryLab已與國內量子硬件頭部企業達成合作，完成真機驗證測試，并與工業設計仿真軟件團隊、通用科學計算軟件團隊建立初步合作。平臺推出的定制化計算模塊可靈活擴展功能，從基礎模擬到復雜問題求解均能適配不同場景需求。據團隊介紹，未來將進一步研究偏微分方程量子算法的標準體系，推動量子計算從技術探索向標準化應用轉型。
自發布以來，UnitaryLab已吸引海內外科研團隊開展模擬研究，其開放架構與高效性能獲得廣泛認可。通過降低量子計算的應用成本，該平臺有望加速量子技術從實驗室走向產業端的進程，為解決能源、材料、生物醫藥等領域的復雜計算問題提供新工具。
